Forschungserfolg im Dutzend

Clocking Fundamental Attosecond Electron Dynamics (Attoclock)

In diesem ERC-Projekt werden Elektronen-Transferprozesse mit ultrakurzer zeitlicher und atomarer räumlicher Auflösung untersucht. Das vertiefte Ver-ständnis dieser schnellen Prozesse ist wichtig für die Bewältigung gesellschaft-licher Herausforderungen, wie die Suche nach alternativen Energiequellen, die Synthese komplexer, funktioneller Medikamente oder die Entwicklung neuer elektronischer Geräte. Mit der Attouhr (i.e. Attoclock), die an der ETH Zurich erfunden worden ist, wird nun die einzigartige Möglichkeit einer Zeitauflösung im Attosekundenbereich erreicht. Eine Attosekunde ist nur eine 10 –18 Sekunde lang, d.h. eine Millionste von einer Millionsten von einer Millionsten von einer Sekunde. Damit soll zum Beispiel gemessen werden, wie schnell Licht einzelne Elektronen von einem Atom abtransportieren kann, und wie schnell Elektronen durch einen “quantenmechanischen Tunnel” hindurch gehen können. Dieser Tunnelprozess ist ein fundamentaler quantenmechanischer Prozess, der in der klassischen makroskopischen Welt nicht existiert, weil zuerst ein Tunnel durch einen Berg gegraben werden muss, bevor es möglich ist, diesen Berg zu durch-queren. In der mikroskopischen quantenmechanischen Welt kann ein Elektron ohne diesen gegrabenen Tunnel durch einen “Berg” hindurch gehen. Wie schnell so etwas geht, wurde bis jetzt aber noch nicht aufgelöst. Zu all diesen sehr grundlegenden Fragen in der Quantenelektronik soll das ERC-Projekt mehr Klarheit schaffen. 

 

Beitrag ETH Live:

Oben (v.l.): Erick M. Carreira, Martin Fussenegger, Dirk Helbing, unten (v.l.) Hans Jürgen Herrmann, Donald Hilvert und Ursula Keller (Bild: ETH Zürich)